Capa física

En las siete capas del modelo OSI de la red informática, el nivel físico o capa física (Capa 1) se refiere a las transformaciones que se le hacen a la secuencia de bits para transmitirlos de un lugar a otro. Esta capa puede ser implementada por un PHY. Siempre los bits se manejan dentro del PC como niveles eléctricos. Por ejemplo, puede decirse que en un punto del cable existe un 1 cuando hay presente un determinado nivel de voltaje y un cero cuando su nivel es de 0 voltios. Cuando se transmiten los bits siempre se transforman en otro tipo de señales de tal manera que en el punto receptor puede recuperar la secuencia de bits originales.

La Capa Física o Nivel 1 proporciona los medios mecánicos, eléctricos, funcionales y de procedimiento para activar, mantener y desactivar conexiones físicas.

Medios de transmisión 

El medio de transmisión constituye el canal que permite la transmisión de información entre dos terminales en un sistema de comunicación.

Las transmisiones se realizan habitualmente empleando medios físicos y ondas electromagnéticas, las cuales se vuelven susceptibles al ser transmitidas por el vacío.

Entramado 
La capa física le proporciona servicios a la capa de enlaces de datos con el objetivo que esta le proporcione servicios a la capa de red. La capa física recibe un flujo de bits e intenta enviarlo al destino, no siendo su responsabilidad entregarlos libre de errores. La capa de enlace de datos es la encargada de detectar y corregir los errores. Los errores pueden consistir en una mayor o menor cantidad de bits recibidos o diferencias en los valores que se emitieron y en los que se recibieron.

Un método común de detección de errores es que la capa de enlace de datos separe el flujo en tramas separadas y que realice la suma de verificación de cada trama. Cuando una trama llega a su destino se recalcula la suma de verificación. Si es distinta de la contenida en la trama es porque ha ocurrido un error y la capa de enlace debe solucionarlo.

Funciones y servicios de la capa 
Las principales funciones y servicios realizados por la capa física son:
 Envío bit a bit entre nodos
 Proporcionar una interfaz estandarizada para los medios de transmisión físicos, incluyendo:
 Especificaciones mecánicas de los conectores eléctricos y cables, por ejemplo longitud máxima del cable
 Especificación eléctrica de la línea de transmisión, nivel de señal e impedancia
 Interfaz radio, incluyendo el espectro electromagnético, asignación de frecuencia y especificación de la potencia de señal, ancho de banda analógico, etc.
 Especificaciones para IR sobre fibra óptica o una conexión de comunicación wireless mediante IR
 Modulación
 Codificación de línea
 Sincronización de bits en comunicación serie sincrónica
 Delimitación de inicio y final, y control de flujo en comunicación serie asíncrona 
 Multiplexación de Conmutación de circuitos 
 Detección de portadora y detección de colisión utilizada por algunos protocolos de acceso múltiple del nivel 2

 Ecualización, filtrado, secuencias de prueba, conformación de pulso y otros procesados de señales de las señales físicas 

La capa física se ocupa también de:
 Configuración de la línea punto a punto, multipunto o punto a multipunto
 Topología física de la red, por ejemplo en bus, anillo, malla o estrella
 Comunicación serie o paralela
 Modo de transmisión Simplex, half duplex o full duplex

Subcapa de señalización física 
En una red de área local (LAN) o en una red de área metropolitana (MAN) que usa la arquitectura OSI, la subcapa de señalización física es la parte de la capa física que:
 se relaciona con la subcapa MAC que es una parte de la capa de Enlace de Datos
 realiza la codificación de caracteres, la transmisión, la recepción y decodificación

Fuente: Estándar Federal 1037C

Ejemplos

Ejemplos de protocolos 
 V.92 red telefónica módems
 xDSL
 IrDA capa física 
 USB capa física 
 Firewire
 EIA RS-232, EIA-422, EIA-423, RS-449, RS-485
 ITU Recomendaciones: ver ITU-T
 DSL
 ISDN
 T1 y otros enlaces T-carrier, y E1 y otros enlaces E-carrier
 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE-TX, 100BASE-FX, 100BASE-T, 1000BASE-T, 1000BASE-SX y otras variedades de la capa física de Ethernet
 SONET/SDH
 GSM interfaz radio 
 Bluetooth capa física
 IEEE 802.11x Wi-Fi capas físicas

Ejemplos de equipos Hardware 
 Repetidor
 Hub Ethernet
 Módem

Nota: Capa física
Asociado con la transmisión de cadenas de bits sin estructura sobre un enlace físico. Responsable de las características mecánicas, eléctricas y procedurales que establecen, mantienen y desactivan el enlace físico.

Véase también 
 Familia de protocolos de Internet
 Capa física de Ethernet
 Códigos en línea
 Modelo OSI

Referencias

Bibliografía 
 
 

Modelo OSI